牛頓運動定律有什麼特點
牛頓運動定律包括牛頓第一定律、第二運動定律和牛頓第三運動定律三條定律,由艾薩克·牛頓在1687年於《自然哲學的數學原理》一書中總結提出。那麼網友們知道牛頓運動定律有什麼特點嗎?
1、牛頓運動定律中的各定律互相獨立:牛頓第一運動定律爲後續定律準備了概念並定性闡明瞭力和運動的關係。特別地,第一定律中所述的“物體不受外力作用時的運動狀態”和第二定律中的物體所受外力矢量和爲零(合力爲零)這一運動狀態不同,不能把第一定律當成第二定律在時的特殊情況,因爲肯定導出加速度,但的運動只能由第一定律本身徹底闡明其爲慣性運動(靜止或勻速直線運動)。第一定律是完全獨立的基本定律,用其解決的問題,別的任何規律都無法解決,第二、第三定律根本不能取代第一定律。
2、牛頓第二運動定律引入了慣性質量,全面完整地刻畫了物體因受力作用而產生加速度,以及加速度與外力及質量的定量關係,構成了第二定律獨立於第一、第三定律的深刻內涵和根本原因。
3、牛頓第三運動定律不能由第二定律推演得出,第二定律也代替不了第三定律,第一定律更不能取代第三定律;第三定律也是在伽利略先前提出的觀點的基礎上,牛頓所提出的一條定律。第三定律的正確性要靠大量實踐來檢驗。第三定律其實是用力的語言表達的動量守恆定律,而動量守恆定律是自然界中普遍成立的少量幾條基本物理規律之一,動量守恆在任何物理領域中均成立(計及電磁場的動量後,運動電子與電磁場的動量也守恆)。
4、牛頓運動定律的內在邏輯符合自洽一致性,即三定律順承邏輯相容構成有機整體:牛頓運動定律在研究對象上呈遞進關係。第一、第二定律只研究單一物體(可以只有一個物體,也可以從衆多物體中隔離出一個物體來作爲研究對象),解決其不受力或受很多力作用後的運動問題;第三定律擴展了研究對象,至少研究是兩個物體之間的相互作用,這種相互作用制約或影響了研究對象或研究對象以外的其它物體的運動。只有把第一、第二和第三定律有機結合才能解決全部的複雜動力學問題,由質點的動力學出發去解決質點系、剛體、流體、振動、波動等的力學問題。
5、牛頓運動定律都只在第一定律確定的慣性參考系成立。牛頓的絕對時空觀中的慣性系雖然存在邏輯循環(或稱邏輯同一)之難,但是在動力學的力的語言表達中是理論體系必不可少的。一切動力學問題確定了慣性系便能解決。由於任何科學都不可能做到絕對真理,力學也是一門近似程度比較高的科學,絕對的慣性系不存在,但近似的慣性系是始終存在。牛頓運動定律只在慣性系中適用,說明了三定律的一致性。
6、第一定律引入力的概念和闡明慣性屬性,定性揭示力和運動的關係,爲第二定律打下基礎、準備必要的概念;第三定律進一步給出作用力的性質,揭示物體運動的相互制約機制。三定律結合,全面解決了任意物體在受複雜的外力作用後的運動問題。牛頓運動定律是一個有機整體,是一脈相承的完整理論體系,是力學的基本公理,由它們出發推論而出的動量定理、動量守恆定律、動能定理、機械能守恆定律、動量矩定理、角動量守恆定律,進一步證實了動力學公理化體系相容性和一致性。
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